LangChain教程 - RAG - PDF解析

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在现代人工智能和自然语言处理（NLP）应用中，处理PDF文档是一项常见且重要的任务。由于PDF格式的复杂性，包含文本、图像、表格等多种内容结构，高效、准确地解析PDF需要强大的工具支持。LangChain提供了一套完善的PDF加载器（PDF Loader），支持从纯文本提取到复杂文档解析，并集成了OCR（光学字符识别）功能，能够处理扫描版PDF或包含嵌入图像的文档。

本文将详细介绍LangChain在PDF处理方面的核心组件、OCR方案，以及如何利用不同的加载器（如PyPDFLoader、PDFPlumberLoader、PDFMinerLoader、PyMuPDFLoader、PyPDFium2Loader、UnstructuredPDFLoader）高效解析PDF文档。

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1. LangChain PDF处理架构

LangChain的PDF处理基于BaseLoader的继承体系，支持多种解析方式，包括：

• 基于Python库的解析：如PyPDF2、pdfplumber、pdfminer.six、PyMuPDF、PyPDFium2等。
• 基于OCR的文本识别：通过集成RapidOCR，解析PDF中的图像内容。
• 非结构化数据解析：使用UnstructuredPDFLoader，适用于复杂文档的处理。

其整体架构如下：

BaseLoader
│──> UnstructuredBaseLoader
│   ├──> UnstructuredFileLoader
│   ├──> UnstructuredPDFLoader  [支持文档拆分与复杂文本解析]
│──> BasePDFLoader
│   ├──> PyPDFLoader  [基于PyPDF2]   → 支持RapidOCR
│   ├──> PDFPlumberLoader  [基于pdfplumber] → 支持RapidOCR
│   ├──> PDFMinerLoader  [基于pdfminer.six] → 支持RapidOCR
│   ├──> PyMuPDFLoader  [基于PyMuPDF] → 支持RapidOCR
│   ├──> PyPDFium2Loader  [基于PyPDFium2] → 支持RapidOCR
│   ├──> Amazon Textract PDFLoader
│   ├──> MacGPT PDFLoader
│   ├──> ZOXPdfLoader

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3. 各PDF解析器的详细介绍

3.1 UnstructuredPDFLoader

UnstructuredPDFLoader基于Unstructured库，提供智能的内容解析功能，能够自动将文档拆分为不同的部分，如段落、标题、表格等，并支持将结果输出为JSON格式。此外，它还集成了OCR功能。

特点：

• 适用于格式复杂的PDF文档。
• 能够按块解析长文档，提供结构化数据。
• 支持JSON格式输出，方便进一步处理。
• 结合OCR技术，能够处理包含图片的PDF。

适用场景：

• 需要按内容块拆分的文档。
• 需要提取不同层级信息（如标题、正文、表格）。
• 需要结构化输出（如JSON格式）。

from langchain.document_loaders import UnstructuredPDFLoader

loader = UnstructuredPDFLoader("complex_document.pdf")
documents = loader.load()

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